KR100421525B1 - Electrodeionization apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기 탈이온 장치의 농축실 내에 있는 이온을 비롯한 성분의 농도 분극을 개선함으로써 고순도의 생산 수질을 얻는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to obtain high-purity production water quality by improving the concentration polarization of components including ions in the concentration chamber of the electric deionizer.
메시(7M)와, 이 메시(7M)의 주연부에 중첩된 프레임형 개스킷(7A, 7B)으로 구성되어 있는 전기 탈이온 장치의 농축실 스페이서에 있어서, 메시(7M)의 두께를 0.2∼0.5 mm로 하고, 개스킷(7A, 7B)의 두께를 0.1 mm 이하로 한다.In the thickening chamber spacer of the electric deionizer composed of the mesh 7M and the frame gaskets 7A and 7B superimposed on the periphery of the mesh 7M, the thickness of the mesh 7M is 0.2 to 0.5 mm. The thickness of the gaskets 7A and 7B is made 0.1 mm or less.
Description
본 발명은 음극과 양극 사이에 복수 개의 음이온 교환막과 양이온 교환막을 교대로 배열하여, 농축실과 탈염실이 교대로 형성되어 이루어진 전기 탈이온 장치에 관한 것으로, 특히 농축실을 구성하는 스페이서를 개량하여 탈이온수의 수질을 개량한 전기 탈이온 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electric deionization apparatus in which a plurality of anion exchange membranes and a cation exchange membrane are alternately arranged between a cathode and an anode, and an enrichment chamber and a desalination chamber are alternately formed. The present invention relates to an electric deionization apparatus having improved water quality of ionized water.
종래, 반도체 및 액정 제조 공장, 제약 공업, 식품 공업, 전력 공업 등의 각종 산업 및 연구 시설 등에서 사용되는 탈이온수의 생산에는, 이온 교환 수지에 필수적인 재생 등과 같은 정비를 행하지 않고, 완전한 연속 채수(採水)가 가능하여 매우 고순도의 물을 효율적으로 얻을 수 있다고 하는 우수한 특징을 갖기 때문에 전기 탈이온 장치가 널리 사용되고 있다.Conventionally, in the production of deionized water used in various industries and research facilities such as semiconductor and liquid crystal manufacturing plants, pharmaceutical industry, food industry, power industry, etc., complete continuous water collection without maintenance such as regeneration necessary for ion exchange resin is performed. Electric deionization apparatuses are widely used because they have excellent characteristics that water can be obtained and water of very high purity can be efficiently obtained.
전기 탈이온 장치는 전극들 사이에 복수 개의 양이온 교환막과 음이온 교환막을 교대로 배열하여, 탈염실과 농축실을 교대로 형성하고, 탈염실에 이온 교환체를 충전하는 구성을 갖는다. 이 전기 탈이온 장치의 양극과 음극 사이에 전압을 인가하여 탈염실로는 피처리수를 유입시키며, 농축실로는 농축수를 유입시켜, 불순물 이온을 피처리수에서 농축수로 막을 통해 투과시키고, 이로써 탈이온수를 생산한다.The electric deionizer has a configuration in which a plurality of cation exchange membranes and anion exchange membranes are alternately arranged between the electrodes to alternately form a desalting chamber and a concentration chamber, and to fill the desalting chamber with an ion exchanger. By applying a voltage between the anode and the cathode of the electric deionizer, the treated water is introduced into the desalination chamber, the concentrated water is introduced into the concentration chamber, and impurity ions are permeated from the treated water to the concentrated water through the membrane. Produces deionized water.
도 2는 이 전기 탈이온 장치의 구성을 보여주는 분해도이다.2 is an exploded view showing the configuration of this electric deionizer.
음극 종판(1), 이 음극 종판(1)을 따라 연장되는 음극(2), 이 음극(2)의 주연부를 따라 연장되는 음극용 스페이서(3)를 포함하며, 이들은 상기 순서대로 중첩된다. 또한, 양이온 교환막(4), 탈염실을 형성하는 개스킷(5), 음이온 교환막(6) 및 농축실을 형성하는 개스킷(7)이 음극용 스페이서(3) 위에 이 순서대로 중첩된다. 상기 양이온 교환막(4), 탈염실을 형성하는 개스킷(5), 음이온 교환막(6) 및 농축실을 형성하는 개스킷(7)은 하나의 유닛을 구성한다. 복수 개의 상기 유닛을 함께 중첩하여 상기 장치를 구성한다. 즉, 양이온 교환막(4), 개스킷(5), 음이온 교환막(6) 및 개스킷(7)이 연속하여 반복 적층된다. 양극(9)은 최후의 음이온 교환막(6)에 대하여 양극용 스페이서(8)를 매개로 하여 중첩된다. 양극 종판(10)은 상기 양극(9) 상에 중첩된다. 상기 장치는 볼트 등에 의해 단단히 체결된다.A negative electrode end plate 1, a negative electrode 2 extending along the negative electrode end plate 1, and a negative electrode spacer 3 extending along the periphery of the negative electrode 2, which overlap in this order. In addition, the cation exchange membrane 4, the gasket 5 forming the desalination chamber, the anion exchange membrane 6, and the gasket 7 forming the concentration chamber are superimposed on the negative electrode spacer 3 in this order. The cation exchange membrane 4, the gasket 5 forming the desalination chamber, the anion exchange membrane 6 and the gasket 7 forming the concentration chamber constitute one unit. A plurality of the units are overlapped together to constitute the apparatus. That is, the cation exchange membrane 4, the gasket 5, the anion exchange membrane 6, and the gasket 7 are successively stacked repeatedly. The positive electrode 9 overlaps the final anion exchange membrane 6 via the positive electrode spacer 8. The anode end plate 10 is superimposed on the anode 9. The device is securely fastened by bolts or the like.
상기 개스킷(5)의 내측면에 의해 형성되는 공간은 이온 교환 수지 등과 같은 이온 교환체(5R)가 충전되는 탈염실이다. 농축실은 상기 개스킷(7)의 내측면에 의해 형성되는 공간이다. 상기 농축실을 형성하는 스페이서의 개스킷(7)의 내측에는 메시(7M)가 배치된다.The space formed by the inner surface of the gasket 5 is a desalting chamber filled with ion exchangers 5R such as ion exchange resins. The concentration chamber is a space formed by the inner surface of the gasket 7. A mesh 7M is disposed inside the gasket 7 of the spacer forming the concentration chamber.
직류 전류가 양극(9)과 음극(2) 사이에 공급되고, 피처리수(원수)는 피처리수 유입 라인(11)을 통해 탈염실내에 공급되며, 농축수는 농축수 유입 라인(12)을 통해 농축실내에 공급된다. 탈염실내로 유입된 피처리수는 이온 교환 수지의 충전층을 통해 유동하며, 이로 인해 상기 피처리수 중의 불순물 이온이 제거되어 탈이온수가 되고, 이 탈이온수는 탈이온수 유출 라인(13)을 경유하여 유출된다.DC current is supplied between the anode 9 and the cathode 2, the treated water (raw water) is supplied into the desalination chamber through the treated water inflow line 11, and the concentrated water is the concentrated water inflow line 12 Is supplied through the concentration chamber. The treated water introduced into the desalination chamber flows through the packed bed of ion exchange resin, thereby removing the impurity ions in the treated water to become deionized water, and the deionized water passes through the deionized water outlet line 13. Is spilled.
농축실내로 공급된 농축수는 농축실을 통해 아래로 흐르는 동안에 이온 교환막(4, 6)을 통과하는 불순물 이온을 포획하고, 농축수 유출 라인(14)으로부터 유출된다. 전극실에는 각각 도입 라인(15, 16) 및 방출 라인(17, 18)을 통해 전극수(電極水)가 유통된다.The concentrated water supplied into the concentration chamber captures impurity ions passing through the ion exchange membranes 4 and 6 while flowing down through the concentration chamber, and flows out of the concentrated water outlet line 14. Electrode water flows through the introduction lines 15 and 16 and the discharge lines 17 and 18 in the electrode chamber, respectively.
도 1a는 농축실을 형성하는 스페이서의 형상을 보여주는 사시도이며, 도 1b는 그 측면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 농축실을 형성하는 스페이서는 평행한 프레임형 개스킷(7A, 7B)과 이들 개스킷 사이에 배치된 메시(7M)로 구성된 일체화 구조를 갖는다. 참조번호 7a는 농축수의 유입구, 7b는 그 유출구, 7c 및 7d는 각각 원수 및 탈이온수의 유통구를 나타낸다.1A is a perspective view showing the shape of a spacer forming a concentration chamber, and FIG. 1B is a side view thereof. As shown in these figures, the spacers forming the enrichment chamber have an integral structure composed of parallel framed gaskets 7A and 7B and a mesh 7M disposed between these gaskets. Reference numeral 7a denotes an inlet for concentrated water, 7b an outlet thereof, and 7c and 7d denote a distribution port of raw water and deionized water, respectively.
일본 특허 공개 공보 평성 제6-506867호에서는, 농축실을 형성하는 스페이서를 구비한 장치는 농축실의 유속이 증가될 때, 실리카 제거율이 향상된다고 개시되어 있다.Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 6-506867 discloses that an apparatus having a spacer forming a concentration chamber improves silica removal rate when the flow rate of the concentration chamber is increased.
전기 탈이온 장치에서는, 재생 등의 정비를 행하지 않고, 완전한 연속 채수로써 매우 고순도의 물을 효율적으로 생산할 수 있지만, 생산수의 순도는 더 향상될 필요가 있다.In the electric deionization apparatus, very high purity water can be produced efficiently with complete continuous water collection without maintenance such as regeneration, but the purity of the produced water needs to be further improved.
본 발명은, 특히 농축실 내에 있는 이온을 비롯한 성분의 농도 분극을 개선함으로써, 고순도의 생산 수질을 얻을 수 있도록 한 전기 탈이온 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide an electric deionization apparatus, which makes it possible to obtain high-purity production water quality, particularly by improving the concentration polarization of components including ions in the concentration chamber.
도 1a는 농축실을 형성하는 스페이서의 사시도이며,1A is a perspective view of a spacer forming a concentration chamber,
도 1b는 그 측면도이고,1B is a side view thereof,
도 2는 전기 탈이온 장치의 일반적인 구성을 도시한 분해 사시도이다.2 is an exploded perspective view showing a general configuration of the electric deionizer.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
4 : 양이온 교환막4: cation exchange membrane
5 : 탈염실을 형성하는 개스킷5: gasket forming desalination chamber
5R : 이온 교환체5R: Ion Exchanger
6 : 음이온 교환막6: anion exchange membrane
7, 7A, 7B : 개스킷7, 7A, 7B: gasket
7M : 메시7M: Mesh
본 발명의 전기 탈이온 장치에는 각각 메시와 그 주연부 위에 중첩되는 프레임형 개스킷으로 구성된 농축실과, 음극과 양극 사이의 복수 개의 이온 교환막에 의해 형성되는 탈염실이 마련되며, 상기 메시는 그 두께가 0.2∼0.5 mm이고, 상기 개스킷은 그 두께가 0.1 mm 이하이다.The electric deionization apparatus of the present invention is provided with a concentration chamber composed of a mesh and a frame-shaped gasket overlapping the periphery thereof, and a desalination chamber formed by a plurality of ion exchange membranes between a cathode and an anode, the mesh having a thickness of 0.2 It is -0.5 mm, and the said gasket is 0.1 mm or less in thickness.
본 발명의 발명자들은 전기 탈이온 장치의 생산 수질을 향상시키기 위하여 연구를 거듭한 결과, 후술되는 바와 같은 사실을 발견하였다.The inventors of the present invention have repeatedly studied to improve the production water quality of the electric deionization apparatus, and found the following facts.
즉, 전기 탈이온 장치에 있어서, 탈염실로부터 제거되는 이온을 비롯한 성분은 이온 교환막을 통과하여 농축실로 이동한다. 이 때, 농축실측에 면하는 막의 표면에서 이온을 비롯한 성분이 느리게 이동하면, 전기 탈이온 장치의 성분 제거 성능은 저하된다. 따라서, 메시부에서 난류를 조성하여 농축실측 막의 표면에서 이온을 비롯한 성분의 이동을 촉진시키는 것이 농축실 스페이서의 기능으로서 중요하다.That is, in the electric deionization apparatus, components including ions removed from the desalination chamber move through the ion exchange membrane to the concentration chamber. At this time, when the component including ions moves slowly on the surface of the membrane facing the concentration chamber side, the component removal performance of the electric deionization apparatus is lowered. Therefore, it is important as a function of the concentration chamber spacer to create turbulence in the mesh portion to promote the movement of components including ions on the surface of the concentration chamber side membrane.
따라서, 본 발명의 발명자는 농축실을 형성하는 스페이서의 메시부의 두께를 0.2∼0.5 mm로 얇게 하고, 개스킷부의 두께도 0.1 mm 이하로 얇게 하면, 메시부와 이온 교환막과의 밀착도가 높아져서 난류가 촉진되고, 고순도의 생산수를 얻을 수 있는 것을 발견하여 본 발명을 완성시켰다.Therefore, the inventor of the present invention, when the thickness of the mesh portion of the spacer forming the concentration chamber is reduced to 0.2 to 0.5 mm, and the thickness of the gasket portion is also reduced to 0.1 mm or less, the adhesion between the mesh portion and the ion exchange membrane is increased, and the turbulence is promoted. The present invention was completed by finding that high-purity production water can be obtained.
본 발명의 농축실을 형성하는 스페이서는 농축실측 막의 표면에서 이온의 이동 속도을 가속하기 위하여 메시부에서의 난류 발생을 촉진시킴으로써 이온 제거 효율을 향상시킨다. 또한, 농축실을 얇게 하여, 전극 사이의 전기 저항을 줄이고, 전기 효율은 높인다.The spacer forming the enrichment chamber of the present invention improves ion removal efficiency by promoting the generation of turbulence in the mesh portion to accelerate the rate of movement of ions on the surface of the enrichment chamber side membrane. In addition, the thickening chamber is made thin, thereby reducing the electrical resistance between the electrodes and increasing the electrical efficiency.
이하에 본 발명의 실시 형태를 참조 도면을 참조로 상세히 설명한다.Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 농축실을 형성하는 스페이서의 구성 자체는 종래의 것과 차이가 없다. 도 1a과 도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 스페이서는 평행한 프레임형 개스킷(7A, 7B)과 이들 사이에 배치되는 메시(7M)로 구성되며, 개스킷(7A, 7B)은 메시(7M)의 양면의 주연부에 각각 중첩된다.The structure itself of the spacer forming the concentration chamber of the present invention is not different from the conventional one. As shown in FIGS. 1A and 1B, the spacer consists of parallel framed gaskets 7A, 7B and a mesh 7M disposed therebetween, and the gaskets 7A, 7B are formed of the mesh 7M. It overlaps with the peripheral part of both surfaces, respectively.
상기 스페이서의 메시(7M)는 그 두께가 0.5 mm 이하여야 한다. 특히, 메시(7M)의 두께가 0.4 mm 이하이면, 생산수의 수질이 효과적으로 향상된다. 메시(7M)의 두께는 얇을수록, 난류 조성 효과가 높아지지만, 반면에 농축실을 가로지르는 압력의 차가 증대된다. 따라서, 메시(7M)의 두께는 0.2 mm 이상인 것이 바람직하다.The mesh 7M of the spacer should be 0.5 mm or less in thickness. In particular, if the thickness of the mesh 7M is 0.4 mm or less, the water quality of the produced water is effectively improved. The thinner the mesh 7M, the higher the turbulence composition effect, while the difference in pressure across the enrichment chamber is increased. Therefore, the thickness of the mesh 7M is preferably 0.2 mm or more.
개스킷(7A, 7B)의 두께가 얇을수록, 메시와 이온 교환막이 더 밀착되기 때문에, 상기 개스킷은 그 두께가 0.1 mm 이하, 특히 0.05 mm 이하인 것이 바람직하다.As the thickness of the gaskets 7A and 7B is thinner, the mesh and the ion exchange membrane are in close contact with each other, so that the thickness of the gasket is preferably 0.1 mm or less, particularly 0.05 mm or less.
이온 교환막을 따라서 누수가 발생하지 않기 위하여, 농축실을 형성하는 스페이서에는 개스킷이 대개 메시의 양측면에 배치되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 메시(7M)의 양측면에 배치되는 개스킷(7A, 7B)은 그 두께가 동일하다. 또한, 상기 개스킷(7A, 7B)은 그 두께가 서로 다를 수도 있다. 이 경우, 각 개스킷의 두께는 0.1 mm 이하, 바람직하게는 0.05 mm 이하이다.In order to prevent leakage along the ion exchange membrane, gaskets are usually arranged on both sides of the mesh in the spacers forming the concentration chamber. As shown in Fig. 1, the gaskets 7A and 7B disposed on both sides of the mesh 7M have the same thickness. In addition, the gaskets 7A and 7B may have different thicknesses. In this case, the thickness of each gasket is 0.1 mm or less, Preferably it is 0.05 mm or less.
개스킷은 메시의 한쪽 면에만 설치될 수 있으며, 이 때 스페이서는 충분한 밀봉 특성을 제공한다. 메시의 한쪽 면 상에만 설치된 개스킷의 두께는 0.1 mm 이하, 바람직하게는 0.05 mm 이하이다.The gasket can only be installed on one side of the mesh, with the spacers providing sufficient sealing properties. The thickness of the gasket provided only on one side of the mesh is 0.1 mm or less, preferably 0.05 mm or less.
개스킷 두께의 하한은 개스킷을 메시의 양측에 설치하는지 한쪽에만 설치하는지 따라서도 다르다. 개스킷을 메시의 양측에 설치할 때 개스킷 두께의 하한은 0.02 mm, 한쪽에만 설치할 때 개스킷 두께의 하한은 0.03 mm인 것이 바람직하다.The lower limit of gasket thickness also depends on whether the gaskets are installed on both sides of the mesh or only on one side. When the gasket is installed on both sides of the mesh, the lower limit of the gasket thickness is preferably 0.02 mm, and the lower limit of the gasket thickness is 0.03 mm when only one side is installed.
메시의 재질은 특별히 제한되지 않으며, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 나일론, 폴리에틸렌 등으로 이루어진다. 이러한 재질로 제작되는 메시는 폴리피롤계 전도성 폴리머나 카본으로 피복 또는 복합될 수 있다. 메시는 1 인치당 10∼60개의 메시를 구비하고, 그 개방율은 30∼70% 인 것이 바람직하며, 스트링은 직경이 100∼250 ㎛인 것이 바람직하다. 메시는 직물 구조, 단차 구조 및 이와 유사한 구조 중 어느 구조이어도 좋으며, 특별히 제한되지 않는다.The material of the mesh is not particularly limited and is made of polyester, polystyrene, polypropylene, nylon, polyethylene, and the like. The mesh made of such a material may be coated or composited with polypyrrole-based conductive polymer or carbon. The mesh has 10 to 60 meshes per inch, the opening ratio is preferably 30 to 70%, and the string is preferably 100 to 250 mu m in diameter. The mesh may be any of a woven structure, a stepped structure and a similar structure, and is not particularly limited.
개스킷의 재질로는 열 가소성 엘라스토머(폴리스티렌계, 폴리올레핀계, 불소고무계 등)나 CR 고무 등이 있으며, 특별히 제한되지 않는다. 개스킷은 균일한 치수로 형성되는 것이 바람직하다. 개스킷 재질은 50∼90 정도의 브리넬(brinell) 경도를 갖는 것이 바람직하다.The material of the gasket includes thermoplastic elastomers (polystyrene-based, polyolefin-based, fluororubber-based, etc.), CR rubber, and the like, and is not particularly limited. The gasket is preferably formed with uniform dimensions. The gasket material preferably has a brinell hardness of about 50-90 degrees.
본 발명의 전기 탈이온 장치는, 농축실을 형성하는 스페이서의 메시 및 개스킷이 전술한 소정의 두께로 마련되는 것 이외에는, 도 2에 도시된 통상적인 전기 탈이온 장치와 같은 구조를 갖는다. 농축실에 인접한 탈염실은 생산수의 수질 향상의 관점에서 이온 교환 수지 또는 이온 교환 섬유 등의 이온 교환체가 충전되어 있는 것이 바람직하다.The electric deionization apparatus of the present invention has the same structure as the conventional electric deionization apparatus shown in FIG. 2 except that the mesh and the gasket of the spacer forming the concentration chamber are provided at the predetermined thickness described above. The desalination chamber adjacent to the concentration chamber is preferably filled with ion exchangers such as ion exchange resins or ion exchange fibers from the viewpoint of improving the water quality of the produced water.
본 발명의 전기 탈이온 장치는 다음과 같은 조건하에서 운전되는 것이 바람직하다.It is preferable that the electric deionization apparatus of this invention is operated under the following conditions.
탈염실 입구 대 농축실 입구의 유량비는 1:1 내지 10:1 정도인 것이 바람직하다. 농축실 출구로부터 흘러나온 물의 일부는 순환 펌프에 의해서 농축실 입구에 재공급되어 높은 물 회수율로 작동하게 된다.The flow rate ratio of the desalination chamber inlet to the concentration chamber inlet is preferably in the range of 1: 1 to 10: 1. Some of the water flowing out of the concentration chamber outlet is resupplied to the concentration chamber inlet by a circulation pump to operate at high water recovery rates.
농축실의 선형 유속은 특별히 제한되지 않지만, 스페이서부를 빈 공간으로서 계산하였을 때, 레이놀즈 수가 특히, 30∼200 정도인 것이 바람직하다.The linear flow rate of the concentration chamber is not particularly limited, but the Reynolds number is particularly preferably about 30 to 200 when the spacer portion is calculated as an empty space.
또한, 탈염실 및 농축실의 유압은 0.1∼5.0 kg/cm2인 것이 바람직하다. 탈염실 및 농축실의 수온은 0∼80℃ 인 것이 바람직하고, 특별히 제한되지 않는다.In addition, the hydraulic pressure of the desalting chamber and the concentration chamber is preferably 0.1 to 5.0 kg / cm 2 . It is preferable that the water temperature of a desalination chamber and a concentration chamber is 0-80 degreeC, and it does not restrict | limit in particular.
이하에 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.An Example and a comparative example are given to the following, and this invention is demonstrated more concretely.
실시예 1Example 1
첫째, 공급수로 수돗물을 준비한다. 즉, 수돗물을 활성탄으로 처리하고, 구멍의 크기가 25 ㎛인 보호 필터에서 여과하며, 또한 폴리아미드로 제조된 역삼투(RO)막을 구비한 역삼투(RO) 장치로 처리한다. 공급수는 전기 탈이온 장치에 공급되어 처리된다. 이 처리에서, 생산수(탈이온수)의 유량은 40 ℓ/hr이다. 농축실의 유량은 12 ℓ/hr 이며, 전극실의 유량은 17 ℓ/hr이다. 농축실 출구로부터 흘러나오는 물의 일부는 순환 펌프에 의해 농축실 입구에 재공급되고, 잔여수는 6 ℓ/hr의 유량으로 시스템 밖으로 배출된다. 이 작동에서, 농축실의 레이놀즈 수는 80으로 취하였다.First, prepare tap water as feed water. That is, tap water is treated with activated carbon, filtered through a protective filter having a pore size of 25 μm, and further treated with a reverse osmosis (RO) apparatus equipped with a reverse osmosis (RO) membrane made of polyamide. The feed water is fed to an electrical deionizer and treated. In this treatment, the flow rate of the production water (deionized water) is 40 L / hr. The flow rate of the concentration chamber is 12 L / hr, and the flow rate of the electrode chamber is 17 L / hr. Part of the water flowing out of the concentration chamber outlet is resupplied to the concentration chamber inlet by a circulation pump, and the residual water is discharged out of the system at a flow rate of 6 l / hr. In this operation, the Reynolds number of the concentration chamber was taken as 80.
전기 탈이온 장치는 3개의 탈염실을 구비한다. 각 탈염실은 각각 양이온 교환 수지[다우케미컬사(DOW CHEMICAL Co.)의 650C]와 음이온 교환 수지(다우케미컬사의 550A)를 4:6의 비로 혼합한 것으로 충전된다. 상기 장치에는 이온 교환막으로서 도쿠야마사(TOKUYAMA Co.)에 의해 생산되는 네오셉터(NEOSEPTA)의 양이온막(CMB)과 음이온막(AHA)이 마련된다.The electric deionizer is equipped with three desalination chambers. Each desalting chamber was filled with a mixture of cation exchange resin (650C of DOW CHEMICAL Co.) and anion exchange resin (550A of Dow Chemical) in a ratio of 4: 6. The apparatus is provided with a cation membrane (CMB) and an anion membrane (AHA) of a neoceptor (NEOSEPTA) produced by Tokuyama Co. as an ion exchange membrane.
또한, 전기 탈이온 장치는 2개의 농축실을 구비한다. 농축실을 형성하는 스페이서는 폴리스티렌으로 제조된 개스킷의 한쪽 면에만 폴리에스테르 메시가 설치되며, 이 메시의 두께는 0.4 mm이고, 개스킷의 두께는 0.05 mm이다. 상기 메시는 1 인치당 20개의 메시가 있고, 그 개방율이 50% 인 스트링을 구비하며, 이 스트링의 두께는 220 ㎛인 직물 구조이다. 상기 개스킷은 브리넬 경도가 75이다.In addition, the electric deionization apparatus is provided with two concentration chambers. The spacer forming the thickening chamber is provided with a polyester mesh only on one side of a gasket made of polystyrene, the thickness of which is 0.4 mm, and the thickness of the gasket is 0.05 mm. The mesh has 20 meshes per inch and has a string with an open rate of 50%, the thickness of which is a fabric structure of 220 μm. The gasket has a Brinell hardness of 75.
상기 처리는 다음과 같은 조건하에서 실행된다. 생산수의 비저항은 3일이 경과한 후 측정되며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.The above processing is executed under the following conditions. The specific resistance of the produced water was measured after 3 days, and the results are shown in Table 1.
수온 : 25℃Water temperature: 25 ℃
탈염실의 입구 압력: 1.3∼1.5 kg/cm2 Inlet pressure of the desalination chamber: 1.3 to 1.5 kg / cm 2
탈염실의 출구 압력: 0.6∼0.8 kg/cm2 Outlet pressure of the desalination chamber: 0.6 to 0.8 kg / cm 2
농축실의 입구 압력: 1.1∼1.3 kg/cm2 Inlet pressure of the concentration chamber: 1.1 to 1.3 kg / cm 2
농축실의 출구 압력: 0.4∼0.6 kg/cm2 Outlet pressure of concentration chamber: 0.4-0.6 kg / cm 2
전류의 세기: 0.4 ACurrent strength: 0.4 A
비교예 1Comparative Example 1
농축실 스페이서의 메시의 두께를 0.68 ㎜로 하고, 개스킷의 두께를 0.25 ㎜로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 처리를 행하였다. 생산수의 비저항은 공급일로부터 3일 후 얻게되며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.The same process as in Example 1 was performed except that the thickness of the mesh of the concentration chamber spacer was 0.68 mm and the thickness of the gasket was 0.25 mm. The specific resistance of the produced water was obtained 3 days after the supply date, and the results are shown in Table 1.
표 1은 농축실을 형성하는 스페이서를 구비한 본 발명의 전기 탈이온 장치가 고순도의 생산수를 생산한다는 것을 보여준다.Table 1 shows that the electric deionization apparatus of the present invention with spacers forming a concentration chamber produces high purity production water.
이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 전기 탈이온 장치에 따르면, 매우 고순도의 생산수를 효율적으로 얻을 수 있다.As described in detail above, according to the electric deionization apparatus of the present invention, very high-purity production water can be obtained efficiently.
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